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文檔簡介

5.1函數(shù)的概念和圖象5.1.1函數(shù)的概念和圖象(1)1.在初中用變量之間的依賴關(guān)系描述函數(shù)的基礎(chǔ)上,用集合語言和對應(yīng)關(guān)系刻畫函數(shù),建立完整的函數(shù)概念,體會集合語言和對應(yīng)關(guān)系在刻畫函數(shù)概念中的作用.2.了解構(gòu)成函數(shù)的要素有定義域、對應(yīng)關(guān)系、值域,會求簡單函數(shù)的定義域.活動一探究函數(shù)的概念初中是用運動變化的觀點對函數(shù)進行定義,雖然這種定義較為直觀,但并未完全揭示出函數(shù)概念的本質(zhì).對于y=1(x∈R)是不是函數(shù),如果用運動變化的觀點去看它,就不好解釋,顯得牽強,但如果用集合與對應(yīng)的觀點來解釋,就十分自然.因此,用集合與對應(yīng)的思想來理解函數(shù),對函數(shù)概念的再認識,就很有必要.1.人口數(shù)量變化趨勢是我們制定一系列相關(guān)政策的依據(jù).從中國統(tǒng)計年鑒中可以查得我國1979~2014年人口數(shù)據(jù)資料(年末)如下表所示,你能根據(jù)該表說出我國人口的變化情況嗎?1979~2014年我國人口數(shù)據(jù)表年份19791984198919941999200420092014人口數(shù)/百萬97510441127119912581300133513682.一物體從靜止開始下落,下落的距離y(單位:m)與下落時間x(單位:s)之間近似地滿足關(guān)系式y(tǒng)=4.9x2.若一物體下落2s,你能求出它下落的距離嗎?3.下圖為某市一天24小時內(nèi)的氣溫變化圖.(1)上午6時的氣溫約是多少?全天的最高、最低氣溫分別是多少?(2)在什么時刻,氣溫為0℃?(3)在什么時段內(nèi),氣溫在0℃以上?思考1???這三個問題有什么共同點?思考2???如何用集合語言來闡述上述三個問題的共同點?思考3???如何用集合語言和對應(yīng)關(guān)系刻畫函數(shù)?思考4???函數(shù)f:A→B的值域為C,那么集合B=C嗎?1.函數(shù)是非空數(shù)集到非空數(shù)集上的一種對應(yīng).2.符號“f:A→B”表示從A到B的一個函數(shù),它有三個要素:定義域、值域、對應(yīng)關(guān)系,三者缺一不可.3.集合A中數(shù)的任意性,集合B中數(shù)的唯一性.4.f表示對應(yīng)關(guān)系,在不同的函數(shù)中,f的具體含義不一樣.5.f(x)是一個符號,絕對不能理解為f與x的乘積.6.在研究函數(shù)時,除用符號f(x)表示函數(shù)外,還常用g(x),F(xiàn)(x),G(x)等符號來表示.活動二探究函數(shù)的定義,掌握函數(shù)的判定例1判斷下列對應(yīng)是否為函數(shù):(1)x→eq\f(2,x),x≠0,x∈R;(2)x→y,其中y2=x,x∈N,y∈R;(3)當(dāng)x為有理數(shù)時,x→1;當(dāng)x為無理數(shù)時,x→0.判斷下列對應(yīng)是否為集合A到B的函數(shù),若不是,請說明原因.(1)A={1,2,3,4,5},B={2,4,6,8,10},f:x→2x;(2)A={1,2,3,4,5},B={0,2,4,6,8},f:x→2x;(3)A={1,2,3,4,5},B=N,f:x→2x.判斷一個對應(yīng)是不是函數(shù),關(guān)鍵看與自變量x對應(yīng)的y值是不是唯一,函數(shù)可以允許多個不同的x的值對應(yīng)一個y值,但不允許一個x的值對應(yīng)兩個或兩個以上的y值.活動三同一函數(shù)的判斷思考5???定義域和值域都相同的函數(shù)是同一個函數(shù)嗎?例2試判斷以下各組函數(shù)是否表示同一函數(shù):(1)f(x)=|x|,g(t)=eq\r(t2);(2)f(x)=eq\f(x2-4,x-2),g(x)=x+2;(3)f(x)=x,g(x)=eq\r(3,x3);(4)f(x)=x,x∈[0,1],g(x)=x2,x∈[0,1].試判斷以下各組函數(shù)是否表示同一函數(shù):(1)f(x)=eq\r(x2),g(x)=eq\r(3,x3);(2)f(x)=(eq\r(x))2,g(x)=eq\r(x2);(3)y=x0與y=1(x≠0);(4)y=2x+1,x∈Z與y=2x-1,x∈Z.1.判斷兩個函數(shù)是同一函數(shù)的準(zhǔn)則是兩個函數(shù)的定義域和對應(yīng)關(guān)系分別相同.2.如果要判斷的函數(shù)較為復(fù)雜,在定義域相同的條件下,可先化簡再比較.活動四探究函數(shù)的定義域例3求下列函數(shù)的定義域:(1)f(x)=eq\r(x-1);(2)g(x)=eq\f(1,x+1).求下列函數(shù)的定義域:(1)y=2x+3;(2)f(x)=eq\f(1,2x-1);(3)y=eq\r(x-1)+eq\r(1-x);(4)y=eq\f(x+1,x2-1).函數(shù)的定義域通常由問題的實際背景確定.如果只給出解析式y(tǒng)=f(x),而沒有指明它的定義域,那么函數(shù)的定義域就是指能使這個式子有意義的實數(shù)x的集合.函數(shù)的定義域可用兩種方法表示:集合和區(qū)間.活動五求函數(shù)值例4若f(x)=eq\f(1-x,1+x),求f(0),f(1),f(f(2)),f(a+1).已知函數(shù)y=f(x),f(a)表示當(dāng)x=a時f(x)的函數(shù)值,是一個常量,而f(x)是自變量x的函數(shù),在一般情況下,它是一個變量,f(a)是f(x)的一個特殊值.設(shè)函數(shù)f(x)=eq\f(4,1-x),若f(a)=2,則實數(shù)a=________.

1.下列圖象中,能表示定義域和值域均為[0,2]的函數(shù)圖象的個數(shù)是()A.0B.1C.2D.32.(2024漳州二中月考)函數(shù)f(x)=eq\f((2x-1)0,\r(2-x))的定義域為()A.(-∞,2]B.(-∞,2)C.eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-∞,\f(1,2)))∪eq\b\lc\(\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(1,2),2))D.eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-∞,\f(1,2)))∪eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2),2))3.(多選)下列從集合A到集合B的對應(yīng)關(guān)系中,是函數(shù)的是()HD25BX1SX6.tif"HD25BX1SX6.tif"HD25BX1SX7.tif"HD25BX1SX7.tif"HD25BX1SX8.tif"HD25BX1SX8.tif"ABCD4.f(x)=(eq\r(x))4與g(x)=x2表示同一函數(shù)的充分條件為________.5.已知函數(shù)f(x)=eq\f(1,x-1)+eq\r(x).(1)求函數(shù)f(x)的定義域;(2)求f(2)及f(6)的值.

5.1.2函數(shù)的概念和圖象(2)1.理解構(gòu)成函數(shù)的要素,鞏固常見函數(shù)定義域的求解方法.2.會求常見函數(shù)的值域,掌握簡單函數(shù)值域的求法.活動一鞏固函數(shù)的概念,求函數(shù)的定義域1.回顧函數(shù)的定義,思考函數(shù)的構(gòu)成要素有哪些?2.如何求函數(shù)的定義域?例1求下列函數(shù)的定義域:(1)y=3-eq\f(1,2)x;(2)y=eq\f((x+1)0,\r(x+2));(3)y=eq\r(2x+3)-eq\f(1,\r(2-x))+eq\f(1,x).已知函數(shù)f(x)=eq\r(\f(1,a)x+1)的定義域為(-∞,1],求實數(shù)a的值.求函數(shù)定義域的基本方法:求函數(shù)的定義域?qū)嵸|(zhì)上是求使函數(shù)表達式有意義的自變量的取值范圍.已知函數(shù)y=f(x):(1)若f(x)為整式,則定義域為R.(2)若f(x)為分式,則定義域是使分母不為零的實數(shù)的集合.(3)若f(x)是偶次根式,則函數(shù)的定義域是根號內(nèi)的式子不小于零的實數(shù)的集合.(4)若f(x)是由幾個部分的數(shù)學(xué)式子構(gòu)成的,則函數(shù)的定義域是使各部分式子都有意義的實數(shù)的集合(即使每個部分有意義的實數(shù)的集合的交集).(5)若f(x)是由實際問題列出的,則函數(shù)的定義域是使解析式本身有意義且符合實際意義的實數(shù)的集合.活動二探究抽象函數(shù)的定義域思考1???在y=f(x)中,f(x)的定義域指的是什么?x是什么?思考2???在函數(shù)y=f(x+1)中,自變量是什么?而它的定義域指的是什么?思考3???如何將函數(shù)y=f(x)與y=f(x+1)中的自變量聯(lián)系起來?例2(1)已知函數(shù)f(x)的定義域為(0,1),求f(x2)的定義域;(2)已知函數(shù)f(2x+1)的定義域為(0,1),求f(x)的定義域.(1)已知函數(shù)y=f(x)的定義域為[1,4],則f(x+2)的定義域為________;(2)已知函數(shù)y=f(x+2)的定義域為[1,4],則f(x)的定義域為________;(3)已知函數(shù)y=f(x+3)的定義域為[1,4],則f(2x)的定義域為________.抽象函數(shù)的定義域1.已知f(x)的定義域,求f(g(x))的定義域:若f(x)的定義域為[a,b],則在f(g(x))中,a≤g(x)≤b,從中解得x的取值范圍,即為f(g(x))的定義域.2.已知f(g(x))的定義域,求f(x)的定義域:若f(g(x))的定義域為[a,b],即a≤x≤b,求得g(x)的取值范圍,g(x)的取值范圍即為f(x)的定義域.3.用較為口語化的語言可以將上述兩類題型的解法合并成兩句話:(1)定義域指自變量的取值范圍.(告訴我們已知什么,求什么)(2)括號內(nèi)范圍相同.(告訴我們?nèi)绾螌l件與結(jié)論聯(lián)系起來)活動三探究函數(shù)的值域例3求下列函數(shù)的值域:(1)f(x)=(x-1)2+1,x∈{-1,0,1,2,3};(2)f(x)=(x-1)2+1,x∈R.求下列函數(shù)的值域:(1)f(x)=|x|-1,x∈{-1,0,1,2};(2)f(x)=1-2x,x∈[-1,2).函數(shù)的值域是由函數(shù)的定義域和對應(yīng)關(guān)系共同確定的,所以求函數(shù)的值域一定要注意定義域是什么,對于同一個函數(shù)關(guān)系式,當(dāng)定義域變化時,值域也可能發(fā)生變化.1.若函數(shù)f(x)=eq\r(1-x)+eq\r(1+x),則函數(shù)f(x-1)的定義域為()A.(-1,1)B.[-2,0]C.[-1,1]D.[0,2]2.(2024揚州一中期中)已知函數(shù)f(x)=x2-1的定義域為{-1,0,1},則函數(shù)f(x)的值域為()A.{0,1}B.[-1,+∞)C.[-1,0]D.{-1,0}A.f(f(-3))=1B.若f(x)=3,則x=0C.函數(shù)的定義域是(-∞,0]∪[2,3]D.函數(shù)的值域是[1,5]4.已知函數(shù)y=f(x-1)的定義域為[-3,2],則f(x+1)的定義域為________.5.已知f(x)=eq\f(1-x,1+x)(x∈R,且x≠-1),g(x)=x2-1(x∈R).(1)求f(2),g(3)的值;(2)求f(g(3))的值及f(g(x)).

5.1.3函數(shù)的概念和圖象(3)1.了解函數(shù)的圖象.2.會畫出簡單函數(shù)的圖象,并能運用函數(shù)的圖象解決簡單的問題.3.體會數(shù)形結(jié)合思想在數(shù)學(xué)中的應(yīng)用.活動一探究函數(shù)圖象的概念在初中,我們已學(xué)過函數(shù)的圖象,并能作出函數(shù)y=2x-1,y=eq\f(1,x)(x≠0)以及y=x2的圖象,社會生活中還有許多函數(shù)圖象的例子,如心電圖、示波圖等.思考1???在初中我們采用什么方法來畫函數(shù)的圖象?思考2???描點法作圖的步驟有哪些?問題什么是函數(shù)的圖象?活動二探究簡單函數(shù)的圖象的作法例1試畫出下列函數(shù)的圖象:(1)f(x)=x+1;(2)f(x)=(x-1)2+1,x∈[1,3).思考3???如何判定圖形是否為函數(shù)的圖象?思考4???設(shè)函數(shù)y=f(x)的定義域為A,集合P={(x,y)|y=f(x),x∈A}與Q={y|y=f(x),x∈A}相等嗎?請說明理由.例2畫出下列函數(shù)的圖象:(1)f(x)=eq\f(1,x-1);(2)f(x)=eq\f(2x-3,x-1).作下列函數(shù)的圖象,并指出其值域.(1)y=x2+x(-1≤x≤1);(2)y=eq\f(2,x)(-2≤x<1,且x≠0).畫函數(shù)的圖象一定要注意函數(shù)定義域的范圍,在函數(shù)定義域內(nèi)的圖象要畫成實線,定義域外的要畫成虛線或者不畫.若給出的函數(shù)的定義域是開區(qū)間,函數(shù)圖象的端點要畫成空心點;若給出的函數(shù)的定義域是閉區(qū)間,函數(shù)圖象的端點要畫成實心點.活動三運用函數(shù)圖象解決簡單的問題例3試畫出函數(shù)f(x)=x2+1的圖象,并根據(jù)圖象回答下列問題:(1)比較f(-2),f(1),f(3)的大小;(2)若0<x1<x2,試比較f(x1)與f(x2)的大?。伎????(1)在例3的條件下,如果把“0<x1<x2”改成“x1<x2<0”,那么f(x1)與f(x2)哪個大?(2)在例3的條件下,如果把“0<x1<x2”改成“|x1|<|x2|”,那么f(x1)與f(x2)哪個大?請結(jié)合函數(shù)圖象回答上述兩個問題,再用不等式的基本知識來解決上述問題.畫出函數(shù)f(x)=-x2+2x+3的圖象,并根據(jù)圖象回答下列問題:(1)比較f(0),f(1),f(3)的大??;(2)若x1<x2<1,比較f(x1)與f(x2)的大??;(3)求函數(shù)f(x)的值域;(4)若關(guān)于x的方程f(x)=k在區(qū)間[-1,2]上僅有一個實根,求實數(shù)k的取值范圍.函數(shù)y=f(x)的圖象在x軸上的投影構(gòu)成的集合即為函數(shù)的定義域,在y軸上的投影構(gòu)成的集合即為函數(shù)的值域.通過函數(shù)的圖象,可以從“形”的角度進一步加深對函數(shù)概念的理解.常借助函數(shù)圖象求解以下幾類問題:(1)比較函數(shù)值的大小;(2)求函數(shù)的值域;(3)分析兩函數(shù)圖象交點的個數(shù);(4)求解不等式或參數(shù)范圍.1.已知函數(shù)y=ax2+b的圖象如圖所示,則a和b的值分別為()A.0,-1B.1,-1C.1,0D.-1,12.(2024湖南期中)已知函數(shù)f(x)=eq\f(2x3,x2-1),則其圖象大致是()HD25BX1SX11.tif"HD25BX1SX11.tif"HD25BX1SX12.tif"HD25BX1SX12.tif"HD25BX1SX13.tif"HD25BX1SX13.tif"ABCD3.(多選)已知函數(shù)y=f(x)的圖象如圖所示,則下列結(jié)論中正確的是()A.f(0)=4B.f(f(2))=4C.若-1<x1<x2<2,則f(x1)>f(x2)D.若f(x)=0,則x=-34.(2024揚州精誠高級中學(xué)月考)函數(shù)y=-x2+2x+3(0≤x≤3)的值域為________.5.作出下列函數(shù)的圖象并求出其值域.(1)y=-x,x∈{0,1,-2,3};(2)y=eq\f(2,x),x∈[2,+∞);(3)y=x2+2x,x∈[-2,2).

5.1.4函數(shù)的概念和圖象(4)1.掌握求函數(shù)值域的常見方法.2.體會分離參數(shù)法、換元法、數(shù)形結(jié)合、分類討論等思想方法的應(yīng)用.活動一掌握求函數(shù)值域的常見方法在初中學(xué)過的一次函數(shù)f(x)=ax+b(a≠0):定義域為R,值域為R;反比例函數(shù)f(x)=eq\f(k,x)(k≠0):定義域為{x|x≠0},值域為{y|y≠0};二次函數(shù)f(x)=ax2+bx+c(a≠0):定義域為R,值域:當(dāng)a>0時,{y|y≥eq\f(4ac-b2,4a)};當(dāng)a<0時,{y|y≤eq\f(4ac-b2,4a)}.例1求下列函數(shù)的值域:(1)y=x+1,x∈{1,2,3,4,5};(2)y=x2-2x+3,x∈[0,3);(3)y=eq\f(2x+1,x-3);(4)y=2x-eq\r(x-1).

求下列函數(shù)的值域:(1)y=x+2eq\r(x)+3;(2)y=eq\r(-x2+6x+7);(3)y=eq\f(-2,x2-2x+3);(4)y=eq\f(x2-1,x2+1).求函數(shù)值域的方法:(1)觀察法:對于一些比較簡單的函數(shù),其值域可通過觀察得到.(2)配方法:此方法是求“二次函數(shù)類”值域的基本方法,即將函數(shù)通過配方轉(zhuǎn)化為能直接看出其值域的方法.(3)分離常數(shù)法:此方法主要是針對有理分式,即將有理分式轉(zhuǎn)化為“反比例函數(shù)類”的形式.活動二探究函數(shù)定義域及值域的逆向問題例2若函數(shù)y=eq\r(ax2-ax+\f(1,a))的定義域是實數(shù)集,求實數(shù)a的取值范圍.例3已知函數(shù)y=x2-2ax+3在區(qū)間[-2,2]上的值域為[2,11],求實數(shù)a的值.若函數(shù)f(x)=eq\f(\r(3,x-1),mx2+mx+3)的定義域為R,求實數(shù)m的取值范圍.1.(2024進賢二中期中)已知函數(shù)f(x)=2x+4eq\r(3-x),則函數(shù)f(x)的值域為()A.(-∞,-8)B.(-∞,8]C.[4,+∞)D.[6,+∞)2.(2024正定中學(xué)期中)函數(shù)y=eq\f(3+x,4-2x)的值域是()A.(-∞,0)∪(0,+∞)B.(-∞,2)∪(2,+∞)C.eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-∞,-\f(1,2)))∪eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(1,2),+∞))D.eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-∞,\f(1,2)))∪eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2),+∞))3.(多選)與函數(shù)f(x)=x+eq\f(1,x)(x>0)值域相同的函數(shù)有()A.y=x2-x+eq\f(9,4)B.y=eq\f(1,|x|)+2C.y=x+eq\f(1,4(x-1))(x>1)D.y=eq\f(1,2)x+2(x>0)4.已知函數(shù)f(x)=eq\f(1,\r(mx2+2mx+1))的定義域是R,則實數(shù)m的取值范圍是________.5.已知函數(shù)f(x)=eq\f(1,2)(x-1)2+1的定義域與值域都是[1,b],其中b>1,求實數(shù)b的值.

5.1函數(shù)的概念和圖象5.1.1函數(shù)的概念和圖象(1)【活動方案】1.我國1979~2014年人口逐漸增多,其中1984~1989年我國人口的增長量最大,1989年以后我國人口增長量逐漸減少.2.當(dāng)x=2時,y=19.6,即若一物體下落2s,它下落的距離為19.6m.3.(1)上午6時的氣溫約是零下1℃,全天的最高氣溫是9℃,最低氣溫是零下2℃.(2)7時和23時,氣溫為0℃.(3)在7時到23時,氣溫在0℃以上.思考1:每個實例中都存在著兩個變量,當(dāng)一個變量的取值確定時,另一個變量的值隨之唯一確定.根據(jù)初中學(xué)過的知識可知,每一個問題都涉及一個確定的函數(shù).思考2:第一,每個問題均涉及兩個非空數(shù)集A,B.例如,在第一個問題中,一個集合A由年份數(shù)組成,即A={1979,1984,1989,1994,1999,2004,2009,2014};另一個集合B由人口數(shù)(百萬)組成,即B={975,1044,1127,1199,1258,1300,1335,1368}.第二,每個問題均存在某種對應(yīng)關(guān)系,對于集合A中任意元素x,集合B中總有一個元素y與之對應(yīng).例如,在第一個問題中,若x(年份)取1979,則y(百萬)取975.這時,我們說“1979對應(yīng)到975”,或者說“輸入1979,輸出975”,簡記為1979→975.如圖所示的“箭頭圖”可以清楚地表示這種對應(yīng)關(guān)系,這種對應(yīng)具有“一個輸入值對應(yīng)到唯一的輸出值”的特征.思考3:函數(shù)的定義一般地,給定兩個非空實數(shù)集合A和B,如果按照某種對應(yīng)關(guān)系f,對于集合A中的每一個實數(shù)x,在集合B中都有唯一的實數(shù)y和它對應(yīng),那么就稱f:A→B為從集合A到集合B的一個函數(shù)函數(shù)的記法從集合A到集合B的一個函數(shù)通常記為y=f(x),x∈A函數(shù)的定義域在函數(shù)y=f(x),x∈A中,所有的x(輸入值)組成的集合A叫作函數(shù)y=f(x)的定義域函數(shù)的值域若A是函數(shù)y=f(x)的定義域,則對于A中的每一個x(輸入值),都有一個y(輸出值)與之對應(yīng),則將所有輸出值y組成的集合{y|y=f(x),x∈A}稱為函數(shù)的值域思考4:C?B例1(1)對于任意一個非零實數(shù)x,eq\f(2,x)由x唯一確定,所以當(dāng)x≠0時,x→eq\f(2,x)是函數(shù),這個函數(shù)也可以表示為f(x)=eq\f(2,x)(x≠0).(2)考慮輸入值為4,即當(dāng)x=4時,輸出值y由y2=4給出,得y=2和y=-2.這里一個輸入值與兩個輸出值對應(yīng)(不是單值對應(yīng)),所以x→y(y2=x,x∈N,y∈R)不是函數(shù).(3)由題意,得對于任意的有理數(shù)x,總有唯一的元素1與之對應(yīng);對于任意的無理數(shù)x,總有唯一的元素0與之對應(yīng).因此,根據(jù)函數(shù)的定義,可知這個對應(yīng)是函數(shù),可以表示為y=eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(1,x為有理數(shù),,0,x為無理數(shù).))跟蹤訓(xùn)練(1)對于任意x∈A,在集合B中總有唯一的元素2x與之對應(yīng),根據(jù)函數(shù)的定義,可知這個對應(yīng)是函數(shù),可以表示為y=2x,x∈{1,2,3,4,5},且值域為B.(2)不是,因為A中的元素5在B中沒有值與之對應(yīng).(3)對于任意x∈A,在集合B中總有唯一的元素2x與之對應(yīng),根據(jù)函數(shù)的定義,可知這個對應(yīng)是函數(shù),可以表示為y=2x,x∈{1,2,3,4,5},且值域是B的子集.思考5:不一定是.若對應(yīng)關(guān)系也相同,則是同一個函數(shù).若對應(yīng)關(guān)系不同,則不是同一個函數(shù),如y=x與y=2x,定義域和值域都是R,但它們是兩個函數(shù).故定義域和值域都相同的函數(shù)不一定是同一個函數(shù).例2(1)是,因為g(t)=eq\r(t2)=|t|與f(x)=|x|的定義域,對應(yīng)關(guān)系,值域均相同,只是自變量的字母不同而已.(2)不是,因為f(x)的定義域為{x|x∈R,且x≠2},而g(x)的定義域為R.(3)是,因為f(x)=x與g(x)=eq\r(3,x3)=x的定義域,對應(yīng)關(guān)系,值域均相同.(4)不是,因為它們的對應(yīng)關(guān)系不同.跟蹤訓(xùn)練(1)不是,因為f(x)=eq\r(x2)=|x|,g(x)=eq\r(3,x3)=x,所以它們的對應(yīng)關(guān)系不相同,所以它們不表示同一函數(shù).(2)不是,因為函數(shù)f(x)=(eq\r(x))2的定義域為{x|x≥0},且g(x)=eq\r(x2)的定義域為{x|x∈R},所以它們的定義域不同,所以它們不表示同一函數(shù).(3)是,因為y=x0要求x≠0,且x≠0時,y=x0=1,所以y=x0與y=1(x≠0)的定義域,對應(yīng)關(guān)系,值域都相同,所以它們表示同一函數(shù).(4)不是,y=2x+1,x∈Z與y=2x-1,x∈Z兩個函數(shù)的定義域相同,但對應(yīng)關(guān)系不相同,故不表示同一函數(shù).例3(1)因為當(dāng)x-1≥0,即x≥1時,eq\r(x-1)在實數(shù)范圍內(nèi)有意義;當(dāng)x-1<0,即x<1時,eq\r(x-1)在實數(shù)范圍內(nèi)沒有意義,所以這個函數(shù)的定義域是{x|x≥1}.(2)因為當(dāng)x+1≠0,即x≠-1時,eq\f(1,x+1)有意義;當(dāng)x+1=0,即x=-1時,eq\f(1,x+1)沒有意義,所以這個函數(shù)的定義域是{x|x≠-1,且x∈R}.跟蹤訓(xùn)練(1)函數(shù)y=2x+3的定義域為R.(2)要使函數(shù)式有意義,即分式有意義,則2x-1≠0,即x≠eq\f(1,2),故函數(shù)的定義域為eq\b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(x|x≠\f(1,2))).(3)要使函數(shù)式有意義,則eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x-1≥0,,1-x≥0,))即eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x≥1,,x≤1,))所以x=1,所以函數(shù)的定義域為{1}.(4)因為當(dāng)x2-1≠0,即x≠±1時,eq\f(x+1,x2-1)有意義,所以函數(shù)的定義域是{x|x≠±1}.例4因為f(x)=eq\f(1-x,1+x),所以f(0)=eq\f(1-0,1+0)=1;f(1)=eq\f(1-1,1+1)=0;f(f(2))=feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(1,3)))=2;f(a+1)=eq\f(1-(a+1),1+(a+1))=-eq\f(a,a+2).跟蹤訓(xùn)練-1因為f(x)=eq\f(4,1-x),所以f(a)=eq\f(4,1-a)=2,解得a=-1.【檢測反饋】1.B由函數(shù)定義可知,任意自變量有且僅有一個函數(shù)值與之對應(yīng),排除第三個圖;第一個圖中定義域不為[0,2],第二個圖中值域不為[0,2],所以只有最后一個圖滿足題意.2.D由題意,得eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(2x-1≠0,,2-x>0,))解得x<2且x≠eq\f(1,2),即函數(shù)f(x)的定義域為eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-∞,\f(1,2)))∪eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2),2)).3.AB對于A,B,結(jié)合函數(shù)定義可知,集合A中的任意一個元素在集合B中都有唯一確定的元素與之對應(yīng),故A,B正確;對于C,集合A中的7在集合B中沒有元素與之對應(yīng),故C錯誤;對于D,集合A中的3在集合B中有兩個元素與之對應(yīng),4沒有元素與之對應(yīng),故D錯誤.故選AB.4.g(x)=x2的定義域是{x|x≥0}因為g(x)=x2的定義域為R,f(x)=(eq\r(x))4=x2(x≥0),所以兩函數(shù)的對應(yīng)關(guān)系相同,定義域不同,所以需要g(x)=x2的定義域變?yōu)閧x|x≥0},所以兩函數(shù)表示同一函數(shù)的充分條件為g(x)=x2的定義域是{x|x≥0}.5.(1)由題意,得eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x≥0,,x-1≠0,))解得x≥0,且x≠1,所以函數(shù)的定義域為[0,1)∪(1,+∞).(2)因為f(x)=eq\f(1,x-1)+eq\r(x),所以f(2)=eq\f(1,2-1)+eq\r(2)=1+eq\r(2);f(6)=eq\f(1,6-1)+eq\r(6)=eq\f(1,5)+eq\r(6).

5.1.2函數(shù)的概念和圖象(2)【活動方案】1.函數(shù)的三要素包括:定義域、對應(yīng)關(guān)系和值域.因為值域由定義域和對應(yīng)關(guān)系完全確定,所以如果兩個函數(shù)的定義域相同,并且對應(yīng)關(guān)系完全一致,我們就稱這兩個函數(shù)是同一函數(shù).2.對于用關(guān)系式表示的函數(shù),如果沒有給出定義域,那么就認為函數(shù)的定義域是指使函數(shù)表達式有意義的自變量取值的集合,這也是求函數(shù)定義域的依據(jù).例1(1)函數(shù)y=3-eq\f(1,2)x的定義域為R.(2)由于00無意義,故x+1≠0,即x≠-1.又x+2>0,即x>-2,所以x>-2,且x≠-1,所以函數(shù)y=eq\f((x+1)0,\r(x+2))的定義域為{x|x>-2,且x≠-1}.(3)要使函數(shù)有意義,則eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(2x+3≥0,,2-x>0,,x≠0,))解得-eq\f(3,2)≤x<2,且x≠0,所以函數(shù)y=eq\r(2x+3)-eq\f(1,\r(2-x))+eq\f(1,x)的定義域為eq\b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(x|-\f(3,2)≤x<2,且x≠0)).跟蹤訓(xùn)練因為函數(shù)f(x)=eq\r(\f(1,a)x+1)的定義域為(-∞,1],所以eq\f(1,a)x+1≥0的解為x≤1,所以a<0,且eq\f(1,a)×1+1=0,所以a=-1.思考1:f(x)的定義域指的是x的取值范圍,f(x)中x是函數(shù)的自變量.思考2:函數(shù)y=f(x+1)的自變量為x,f(x+1)的定義域指的是x的取值范圍.思考3:因為x,x+1均為f的作用對象,所以二者均應(yīng)在f(x)的定義域之中,即y=f(x)中x的取值范圍與y=f(x+1)中x+1的取值范圍一致.例2(1)因為f(x)的定義域為(0,1),所以要使f(x2)有意義,則0<x2<1,即-1<x<0或0<x<1,所以函數(shù)f(x2)的定義域為{x|-1<x<0或0<x<1}.(2)因為f(2x+1)的定義域為(0,1),所以其中的函數(shù)自變量x的取值范圍是(0,1).令t=2x+1,則1<t<3,所以f(t)的定義域為{t|1<t<3},所以函數(shù)f(x)的定義域為{x|1<x<3}.跟蹤訓(xùn)練(1)[-1,2]由題意,得f(x)的定義域為[1,4],故x+2∈[1,4],所以x∈[-1,2],即f(x+2)的定義域為[-1,2].(2)[3,6]由題意,得x∈[1,4],所以x+2∈[3,6],即f(x)的定義域為[3,6].(3)eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(2,\f(7,2)))由題意,得x∈[1,4],所以x+3∈[4,7],所以對于f(2x)有2x∈[4,7],解得x∈eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(2,\f(7,2))),即f(2x)的定義域為eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(2,\f(7,2))).例3(1)因為函數(shù)的定義域為{-1,0,1,2,3},所以f(-1)=[(-1)-1]2+1=5,同理f(0)=2,f(1)=1,f(2)=2,f(3)=5,所以這個函數(shù)的值域為{1,2,5}.(2)因為函數(shù)的定義域為R,且(x-1)2+1≥1,所以這個函數(shù)的值域為{y|y≥1}.跟蹤訓(xùn)練(1)因為函數(shù)的定義域為{-1,0,1,2},所以f(-1)=0,f(0)=-1,f(1)=0,f(2)=1,所以這個函數(shù)的值域為{-1,0,1}.(2)因為函數(shù)的定義域為[-1,2),所以-1≤x<2,所以-3<1-2x≤3,所以這個函數(shù)的值域為(-3,3].【檢測反饋】1.D要使函數(shù)f(x)有意義,則eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(1-x≥0,,1+x≥0,))解得-1≤x≤1,所以-1≤x-1≤1,解得0≤x≤2,所以函數(shù)f(x-1)的定義域為[0,2].2.D因為f(-1)=f(1)=0,f(0)=-1,所以函數(shù)f(x)的值域為{-1,0}.3.AD對于A,由圖象可知f(-3)=2,f(2)=1,所以f(f(-3))=f(2)=1,故A正確;對于B,易知直線y=3與f(x)的圖象有兩個交點,由圖象可知,當(dāng)f(x)=3時,x不為0,故B錯誤;對于C,D,由圖象可知,函數(shù)f(x)的定義域為[-3,0]∪[2,3],值域為[1,5],故C錯誤,D正確.故選AD.4.[-5,0]因為f(x-1)的定義域為[-3,2],所以x-1∈[-4,1],所以在f(x+1)中,x+1∈[-4,1],解得x∈[-5,0],即f(x+1)的定義域為[-5,0].5.(1)因為f(x)=eq\f(1-x,1+x)(x∈R,且x≠-1),所以f(2)=eq\f(1-2,1+2)=-eq\f(1,3).因為g(x)=x2-1(x∈R),所以g(3)=32-1=8.(2)由(1)知f(g(3))=f(8)=eq\f(1-8,1+8)=-eq\f(7,9),f(g(x))=eq\f(1-(x2-1),1+(x2-1))=eq\f(2-x2,x2)(x≠0).

5.1.3函數(shù)的概念和圖象(3)【活動方案】思考1:描點法.思考2:列表、描點、連線.問題:函數(shù)圖象的定義:將自變量的一個值x0作為橫坐標(biāo),相應(yīng)的函數(shù)值f(x0)作為縱坐標(biāo),就得到坐標(biāo)平面上的一個點(x0,f(x0)).當(dāng)自變量取遍函數(shù)定義域A中的每一個值時,就得到一系列這樣的點,所有這些點組成的集合(點集)為{(x,f(x))|x∈A},即{(x,y)|y=f(x),x∈A},所有這些點組成的圖形就是函數(shù)y=f(x)的圖象.例1(1)(2)函數(shù)f(x)=(x-1)2+1,x∈[1,3)的圖象為函數(shù)g(x)=(x-1)2+1,x∈R的圖象上x∈[1,3)的一段.其中,點(1,1)在圖象上,用實心點表示;而點(3,5)不在圖象上,用空心點表示.思考3:①任取一條垂直于x軸的直線l;②在定義域內(nèi)移動直線l;③若直線l與圖形有一個交點,則是函數(shù)的圖象;若有兩個或兩個以上的交點,則不是函數(shù)的圖象.思考4:P≠Q(mào).因為集合P是點集,其中所有元素組成的圖形是函數(shù)y=f(x),x∈A的圖象,而集合Q是數(shù)集,它是函數(shù)y=f(x),x∈A的值域.例2(1)將函數(shù)y=eq\f(1,x)的圖象向右平移1個單位長度,即可得到函數(shù)y=eq\f(1,x-1)的圖象,如圖所示.(2)f(x)=eq\f(2x-3,x-1)=eq\f(2(x-1)-1,x-1)=2-eq\f(1,x-1),x≠1,故函數(shù)圖象可由y=-eq\f(1,x)的圖象向右平移1個單位長度,再向上平移2個單位長度得到,如圖所示.跟蹤訓(xùn)練(1)如圖1所示.其值域為eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-\f(1,4),2)).(2)如圖2所示.其值域為(-∞,-1]∪(2,+∞).DX20G1SX102.tif"DX20G1SX102.tif"圖1圖2例3函數(shù)的圖象如下:(1)根據(jù)圖象,容易發(fā)現(xiàn)f(-2)=f(2),f(1)<f(2)<f(3),所以f(1)<f(-2)<f(3).(2)根據(jù)圖象,容易發(fā)現(xiàn)當(dāng)0<x1<x2時,有f(x1)<f(x2).思考5:(1)根據(jù)圖象,容易發(fā)現(xiàn)當(dāng)x1<x2<0時,有f(x1)>f(x2).下面用不等式的基本知識來解決:因為x1<x2<0,所以x1-x2<0,x1+x2<0,所以f(x1)-f(x2)=(xeq\o\al(2,1)+1)-(xeq\o\al(2,2)+1)=xeq\o\al(2,1)-xeq\o\al(2,2)=(x1-x2)(x1+x2)>0,所以f(x1)>f(x2).(2)根據(jù)圖象,容易發(fā)現(xiàn)當(dāng)|x1|<|x2|時,有f(x1)<f(x2).下面用不等式的基本知識來解決:因為|x1|<|x2|,所以x2≠0.①當(dāng)x1≥0,x2>0時,則0≤x1<x2,所以x1-x2<0,x1+x2>0,所以f(x1)-f(x2)=(x1-x2)·(x1+x2)<0,所以f(x1)<f(x2);②當(dāng)x1≥0,x2<0時,則x1<-x2,所以x1-x2>0,x1+x2<0,所以f(x1)-f(x2)=(x1-x2)(x1+x2)<0,所以f(x1)<f(x2);③當(dāng)x1<0,x2>0時,則0<-x1<x2,所以x1-x2<0,x1+x2>0,所以f(x1)-f(x2)=(x1-x2)(x1+x2)<0,所以f(x1)<f(x2);④當(dāng)x1<0,x2<0時,則0<-x1<-x2,所以x1-x2>0,x1+x2<0,所以f(x1)-f(x2)=(x1-x2)·(x1+x2)<0,所以f(x1)<f(x2).綜上所述,當(dāng)|x1|<|x2|時,有f(x1)<f(x2).跟蹤訓(xùn)練函數(shù)的圖象如圖所示.(1)根據(jù)圖象,容易發(fā)現(xiàn)f(0)=3,f(1)=4,f(3)=0,所以f(3)<f(0)<f(1).(2)根據(jù)圖象,容易發(fā)現(xiàn)當(dāng)x1<x2<1時,有f(x1)<f(x2).(3)根據(jù)圖象,可以看出函數(shù)的圖象是以(1,4)為頂點,開口向下的拋物線,故函數(shù)的值域為(-∞,4].(4)原方程可變形為-x2+2x+3=k,進而轉(zhuǎn)化為函數(shù)y=-x2+2x+3和y=k圖象的交點個數(shù)問題,根據(jù)f(x)=-x2+2x+3在區(qū)間[-1,2]上的圖象,移動y=k,易知當(dāng)0≤k<3或k=4時,只有一個交點,所以實數(shù)k的取值范圍為{k|0≤k<3或k=4}.【檢測反饋】1.B由圖象可知,當(dāng)x=1時,y=0;當(dāng)x=0時,y=-1,即eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(a+b=0,,b=-1,))解得eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(a=1,,b=-1.))2.B易得函數(shù)的定義域為{x|x≠±1},故排除C;當(dāng)0<x<1時,f(x)=eq\f(2x3,x2-1)<0,故排除A;當(dāng)x>1時,f(x)=eq\f(2x3,x2-1)>0,故排除D.故選B.3.ACD由圖象可得f(f(2))=2,故B錯誤;結(jié)合圖象可得A,C,D正確.故選ACD.4.[0,4]由題意,得y=-x2+2x+3=-(x-1)2+4.因為二次項系數(shù)為-1>0,所以函數(shù)圖象的開口向下,對稱軸為直線x=1.又x∈[0,3],所以當(dāng)x=1時,y取得最大值4;當(dāng)x=3時,y取得最小值0,所以函數(shù)的值域為[0,4].5.(1)列表:x01-23y0-12-3函數(shù)圖象是四個點(0,0),(1,-1),(-2,2),(3,-3),其值域為{0,-1,2,-3}.(2)列表:x2345…y1eq\f(2,3)eq\f(1,2)eq\f(2,5)…當(dāng)x∈[2,+∞)時,圖象是反比例函數(shù)y=eq\f(2,x)的一部分,觀察圖象可知其值域為(0,1].(3)列表:x-2-1012y0-1038當(dāng)x∈[-2,2)時,圖象是二次函數(shù)y=x2+2x的一部分,觀察圖象可知其值域為[-1,8).

5.1.4函數(shù)的概念和圖象(4)【活動方案】例1(1)值域為{2,3,4,5,6}.(2)y=(x-1)2+2.因為x∈[0,3),所以(x-1)2∈[0,4),所以(x-1)2+2∈[2,6),所以這個函數(shù)的值域為[2,6).(3)y=eq\f(2(x-3)+7,x-3)=2+eq\f(7,x-3).因為eq\f(7,x-3)≠0,所以2+eq\f(7,x-3)≠2,所以這個函數(shù)的值域為{y|y≠2}.(4)由題意,得函數(shù)的定義域為[1,+∞),y=2x-eq\r(x-1)=2(x-1)-eq\r(x-1)+2.設(shè)t=eq\r(x-1),t≥0,則y=2t2-t+2=2(t-eq\f(1,4))2+eq\f(15,8).因為t≥0,所以eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(t-\f(1,4)))eq\s\up12(2)≥0,所以2eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(t-\f(1,4)))eq\s\up12(2)+eq\f(15,8)≥eq\f(15,8),所以這個函數(shù)的值域為eq\b\lc\[\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(15,8),+∞)).跟蹤訓(xùn)練(1)由題意,得函數(shù)的定義域為[0,+∞).設(shè)t=eq\r(x),則t≥0,則y=t2+2t+3=(t+1)2+2.因為t≥0,所以(t+1)2≥1,所以(t+1)2+2≥3,所以函數(shù)的值域為[3,+∞).(2)因為-x2+6x+7=-(x-3)2+16≤16,所以eq\r(-x2+6x+7)≤4.又因為-x2+6x+7≥0,所以eq\r(-x2+6x+7)≥0,所以函數(shù)的值域為[0,4].(3)因為x2-2x+3=(x-1)2+2≥2,所以0<eq\f(1,x2-2x+3)≤eq\f(1,2),所以-1≤eq\f(-2,x2-2x+3)<0,所以函數(shù)的值域為[-1,0).(4)y=eq\f(x2+1-2,x2+1)=1-eq\f(2,x2+1),因為x2+1≥1,所以0<eq\f(1,x2+1)≤1,所以-2≤-eq\f(2,x2+1

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